A hidrólise enzimática de penas residuais da indústria avícola constitui uma alternativa ao descarte irregular e uma fonte rica em aminoácidos para a produção de rações animais. A presença de queratinases em linhagens bacterianas probióticas, pode, concomitantemente, permitir um melhor aproveitamento de rações contendo queratina, devido a possibilidade de suplementação da dieta de animais monogástricos com tais microrganismos. Igualmente, proteases queratinolíticas possuem ampla utilização na indústria. Neste contexto, uma protease queratinolítica da linhagem probiótica FTC01PR01 de Bacillus subtilis foi purificada através de cromatografia líquida (Sephadex G-75 e DEAE Sepharose) e caracterizada por ensaio de proteólise em azocaseína com diversos interferentes, revelando uma serinoprotease com, aproximadamente, 31 kDa e atividade ótima a 60 °C em pH neutro e alcalino. Embora a enzima não seja termoestável, constatou-se que sua atividade é alterada na presença de íons manganês, apresentando estimulação em temperatura de 37 °C e aumento da termotolerância à 55°C. O crescimento do microrganismo em substratos queratinosos demonstrou eficiência para degradação de farinha de pena e penas brancas seguido por menor degradação de penas melânicas. Sendo constituído exclusivamente de α-queratina, o cabelo humano não sofreu proteólise. A enzima pode ser aplicada na indústria para a degradação de materiais recalcitrantes bem como a produção de ração animal. A efetividade do microrganismo in vivo para aumentar a digestibilidade da farinha de pena aliada a função probiótica, demanda mais estudos. / Enzymatic hydrolysis of waste feathers constitute an alternative to irregular disposal and a rich source of aminoacids for animal feed production. The presence of keratinases in probiotic bacterial strains may, concomitantly, allow better use of keratin-based feeds, due to the possibility of diet supplementation with beneficial microorganisms. In this context, a keratinolytic protease of Bacillus subtilis FTC01PR01 was purified by liquid chromatography (Sephadex G-75 and DEAE Sepharose) and characterized by azocasein proteolysis assay, revealing a serine protease with, approximately 31 kDa, and optimal activity at 60 ° C on neutral and alkaline pH. Although the enzyme was not thermostable, it’s activity was altered in presence of manganese ions, with stimulation at temperature of 37 °C and increased thermal tolerance at 55 °C. Microorganism growth on keratin substrates demonstrated efficiency for feather meal and white feathers degradation, followed by less degradation of melanized feathers. As a source of pure α-keratin, human hair was not degraded. The enzyme may be applied in industry for recalcitrant materials degradation and animal feed production. The effectiveness of the microorganism to increase the feather meal digestibility; ally to the probiotic function, demand further studies.

Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sabadin_IsabeleSerimarco_M.pdf: 18689391 bytes, checksum: fc0347d65995a6512c7579ac02277fea (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Helia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fleuri_LucianaFrancisco_D.pdf: 2217112 bytes, checksum: 6e5410649f00f4a57c5ec78f758b6ebb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho visou o estudo da produção, purificação e aplicação de b-1,3 glucanases, proteases e quitinases. A linhagem Cellulosimicrobium cellulans 191 foi utilizada para o estudo da produção de b-1,3 glucanases e quitinases e as linhagens B26 e C. cellulans 191 foram utilizadas para a produção de proteases, em meios de cultivo contendo diferentes indutores. Foram realizados planejamentos fatorias 23, e os fatores estudados foram: pH inicial, temperatura (oC) e agitação dos frascos. No planejamento experimental para a produção de b-1,3 glucanase foi verificado maior produção da enzima (0,64 U/mL) em meio de cultivo A composto por 2,0 g/L de (NH4)2SO4; 0,2 g/L de MgSO4.7H2O e 10 g/L de parede celular de levedura em tampão fosfato 0,2 M, pH 8,5, após 24 h de fermentação, a 33oC e 200 rpm. Nos planejamentos experimentais para a produção de protease pelas linhagens B26 e 191 foi verificado maior produção da enzima em meio de cultivo B composto por 2,0 g/L de (NH4)2SO4; 0,2 g/L de MgSO4.7H2O e 80 g/L de levedura seca utilizada como indutor em tampão fosfato 0,15 M, pH 6,5, após 30 h de fermentação a 20oC e 200 rpm, sendo obtido 5,01 U/mL e 4,25 U/mL, respectivamente. No planejamento experimental para a produção de quitinase foi verificado maior produção da enzima (7,06 U/mL) em meio de cultivo C composto por 4,0 g/L de extrato de levedura; 2,0 g/L de triptona; 4,0 g/L de MgSO4.7H2O; 1,2 g/L de KH2PO4; 2,8 g/L de K2HPO4 e 15 g/L de quitina neutralizada utilizada como indutor, com pH inicial de 5,5 após 72 h de fermentação a 25oC e 200 rpm. Todos os modelos obtidos foram preditivos e significativos a um nível de confiança de 95%. No estudo de produção das enzimas da linhagem C. cellulans 191 em fermentador de 5 L, a maior produção de b-1,3 glucanase, utilizando meio de cultivo A e 1,5 vvm e 3 vvm, foi respectivamente 0,32 U/mL e 0,72 U/mL, após 24 h de fermentação a 30oC. Na produção de protease em fermentador de 5 L, utilizando meio de cultivo B e 1,5 vvm foi obtido 1,87 U/mL e 2,34 U/mL, respectivamente, após 6 h e 30 h de fermentação a 30oC; enquanto que com 3 vvm, foi obtido 4,89 U/mL e 6,14 U/mL de protease após 6 h e 33 h de fermentação, a 30oC. Em fermentador de 5 L, a maior produção de quitinase em meio de cultivo C foi de 4,19 U/mL com 1,5 vvm após 168 h de fermentação e 4,38 U/mL de quitinase após 144 h de fermentação com 3 vvm, a 25oC. No estudo de produção de b-1,3 glucanases, proteases e quitinases da linhagem C. cellulans 191 em frascos agitados, em meios de cultivo A, B e C, foram produzidos respectivamente, 1,12 U/mL de b-1,3 glucanase; 4,2 U/mL de protease e 6,9 U/mL de quitinase. A b-1,3 glucanase (45 KDa) foi purificada 11,83 vezes com rendimento de 25% em resina de troca iônica DEAE-Sephadex A50. Na purificação das proteases em resina de troca iônica DEAE-Sephadex A50 foram obtidas três frações de proteases denominadas P1, P2 e P3. A fração P3 apresentou duas bandas de massas moleculares de 14 e 16 KDa em eletroforese SDS-PAGE. A quitinase (61 KDa) foi purificada cerca de 6,65 vezes com rendimento de 46,61% em resina de filtração em gel Sepharose CL4B200. A b-1,3 glucanase purificada apresentou atividade de lise de diversas leveduras e foi capaz de formar protoplastos da levedura Saccharomyces cerevisiae KL-88. O pré-tratamento das leveduras com protease P3 purificada não aumentou a lise das leveduras com a ß-1,3 glucanase. A quitinase purificada foi capaz de lisar células de algumas espécies de fungos em suspensão aquosa, mas não foi capaz de inibir, o crescimento dos fungos em placas de ágar batata dextrose. A preparação bruta de quitinase apresentou halo de inibição do crescimento de alguns fungos estudados. Os produtos formados pela reação da b-1,3 glucanase purificada sobre a laminarina e da protease purificada sobre a levedura seca apresentaram capacidade antioxidante / Abstract: The aim of this work was to study the production, purification and application of b-1,3 glucanases, proteases and chitinases. The strain Cellulosimicrobium cellulans 191 was used to study the production of b-1,3 glucanases and chitinases and strains B26 and C. cellulans 191 for the production of proteases, using culture media containing different inductors. 23 factorial experimental designs were performed and the factors studied were: initial pH, temperature (oC) and flask rotatory speed. In the experimental design for the production of b-1,3 glucanase, greater enzyme production (0.64 U/mL) was obtained in culture medium A containing 2.0 g/L (NH4)2SO4; 0.2 g/L MgSO4.7H2O and 10 g/L cell wall yeast in 0.2 M phosphate buffer, pH 8.5, after 24 h of fermentation at 33oC and 200 rpm. In the experimental design for the production of protease by strains B26 and 191, greater enzyme production was obtained in culture medium B containing 2.0 g/L (NH4)2SO4; 0.2 g/L de MgSO4.7H2O and 80 g/L dry yeast in 0.15 M phosphate buffer, pH 6.5, after 30 h of fermentation at 20oC and 200 rpm, with yields of 5.01 U/mL and 4.25 U/mL, respectively. In the experimental design for the production of chitinase, greater enzyme production (7.06 U/mL) was obtained in culture medium C containing 4.0 g/L yeast extract; 2.0 g/L tryptone; 4.0 g/L MgSO4.7H2O; 1.2 g/L KH2PO4; 2.8 g/L K2HPO4 and 15 g/L of neutralized chitin with an initial pH of 5.5, after 72 h of fermentation at 25oC and 200 rpm. All models obtained were predictive and significant at a confidence level of 95%. In the study on the production of enzymes from C. cellulans strain 191 in a 5 L fermenter, the highest productions of b-1,3 glucanase in medium A with 1.5 vvm and 3.0 vvm were 0.32 U/mL and 0.72 U/mL respectively, after 24 h of fermentation at 30oC. In the production of protease in a 5 L fermenter using culture medium B and 1.5 vvm, 1.87 U/mL and 2.34 U/mL were obtained after 6 h and 30 h respectively of fermentation at 30oC, whilst with 3 vvm, 4.89 U/mL and 6.14 U/mL of protease were obtained after 6 h and 33 h respectively of fermentation at 30oC. In a 5 L fermenter, the highest production of chitinase from C. cellulans strain 191 using 1.5 vvm was 4.19 U/mL after 168 h of fermentation, whilst with 3 vvm, the production was 4.38 U/mL of chitinase after 144 h of fermentation at 25oC. In the study on the production of b-1,3 glucanases, proteases and chitinases from C. cellulans strain 191 in shaken flasks and culture media A, B and C, 1.12 U/mL of b-1,3 glucanase; 4.2 U/mL of protease and 6.9 U/mL of chitinase were produced respectively. In the purification study, the b-1,3 glucanase (45 KDa) was purified 11.83 times with a yield of 25% using a DEAE-Sephadex A50 ion-exchange resin. In the purification of the proteases using the DEAE-Sephadex A50 ion-exchange resin, three protease fractions were obtained named P1, P2 and P3. Fraction P3 presented two proteins with molecular weights of 14 and 16 KDa in SDS-PAGE electrophoresis. The chitinase (61 KDa) was purified about 6.65 times with a yield of 46.61% in a Sepharose CL4B200 gel filtration resin. The purified b-1,3 glucanase presented lysis activity against several yeasts and was able to form protoplasts from the Saccharomyces cerevisiae KL-88 yeast. Pre-treatment of the yeasts with the purified protease P3 did not increase cell lysis by the b-1,3 glucanase. The purified chitinase was able to lyse the cell walls of some fungal species in aqueous suspension, but was not able to inhibit the growth of these fungi on potato dextrose agar plates. The crude chitinase preparation presented growth inhibition halos for some of the fungi studied. The products formed from the reaction between the purified b-1,3 glucanase and laminarin and between the purified protease and the dry yeast presented antioxidant power / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Jaime Amaya-Farfan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:22:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nery-Diez_AnaClaudiaCoelho_M.pdf: 934583 bytes, checksum: 83182e794d4e4f53cd6b257610760e0c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As proteínas do soro do leite apresentam propriedades fisiológicas, funcionais e nutricionais diferentes que resultam na modulação ou melhoramento de funções bioquímicas e fisiológicas, aumentando a resistência e protegendo o organismo contra infecções ou retardando certos processos patológicos, assim como melhorando o desempenho físico. Estudos têm demonstrado melhoras em parâmetros bioquímicos e físicos proporcionados por estas proteínas. Assim, considerou-se de interesse investigar algumas das possíveis alterações ou efeitos fisiológicos, provocados pela ingestão de fonte protéica de alto peso molecular (isolado do soro do leite) e um hidrolisado enzimático dessa proteína. Além disso, levou-se em consideração o efeito da atividade física em ratos treinados em esteira, na atividade catalítica de proteases intestinais como: glutaminase, leucina-aminopeptidase, quimotripsina e tripsina e verificou-se também a possível absorção de peptídeos que constituem o hidrolisado, no intestino delgado. Na análise das atividades enzimáticas observou-se que o consumo da proteína hidrolisada promoveu diminuição da atividade da enzima glutaminase intestinal de 25 a 29%, em relação à atividade produzida pelas proteínas intactas (isolado e caseína). O treinamento, porém, teve como efeito aumentar a atividade glutaminase entre 27 e 32% para cada uma das dietas, exceto para o hidrolisado, que permaneceu sem alteração. A exaustão, por outro lado, resultou em diminuição da atividade glutaminase intestinal para quase todas as dietas (média aproximada de 30%). Na avaliação das enzimas presentes no lúmen intestinal, as atividades das três proteases, leucina-aminopeptidase, quimotripsina e tripsina, foram encontradas mais elevadas na fração do jejuno, em comparação ao íleo. Foi observada uma aparente inibição enzimática da tripsina na fração jejunal pela presença de caseína. Para verificar a possibilidade de absorção de peptídeos inteiros, foi realizada uma análise in vitro com os intestinos delgados. O intestino fresco extraído foi infundido com uma suspensão de cada proteína e incubado em solução fisiológica por duas horas, na temperatura de 37°C. Após, tal procedimento, os perfis de aminoácidos e de peptídeos perfusados foram obtidos por métodos cromatográficos e eletroforéticos. Neste estudo, pode-se constatar que houve maior passagem de aminoácidos nos intestinos delgados dos grupos sedentários-exaustos e treinados, que foram infundidos com o hidrolisado e nos grupos sedentários e treinados, que foram infundidos com isolado. Em relação aos diferentes níveis de atividade física, os animais treinados, alimentados com ambas as dietas, isolado e seu proteolisado, tiveram maior passagem de aminoácidos. Conclui-se que o consumo da proteína parcialmente hidrolisada não afetou de igual forma a atividade das três proteases, tripsina, quimotripsina e leucina-aminoeptidase, sendo que o treinamento e o hidrolisado, conjuntamente, redundaram em diminuição da atividade da quimotripsina, enquanto que a atividade da glutaminase foi visivelmente diminuída pela combinação da exaustão e o consumo do hidrolisado. Por sua vez, foi possível evidenciar a passagem de peptídeos do hidrolisado, do interior, para o exterior do jejuno perfusado do rato / Abstract: The whey protein offers various physiological, functional and nutritional properties that result in the modulation or improvement of physiological and biochemical functions, thus protecting the body against infections and delaying the onset of certain pathological processes, as well as improving the physical performance. Researchers have attributed to these proteins benefits such as the improvement of biochemical and physical parameters of the exercising animal. Therefore, it was considered of interest investigate some of the possible alterations resulting from the ingestion of the milk whey proteins (whey protein isolate) as the only source of high-molecular weight protein, as compared to an intermediate-degree enzymatic hydrolyzate of this protein and the casein standard. Moreover, the effect of the physical activity on the catalytic activity of the intestinal proteases glutaminase, leucine-aminopeptidase, chymotrypsin and trypsin, of rats trained in the treadmill was taken as an additional variable. Moreover, the possible absorption of constituent peptides of the hydrolyzate from the small intestine was investigated. In the analysis of the enzymatic activities it was observed that the consumption of the hydrolyzed protein prompted a reduction of the activity of the intestinal enzyme glutaminase by 25 to 29%, in relation to the activity produced by the unbroken proteins (isolate and casein). Physical training, however, had the effect of increasing the activity of glutaminase between 27 and 32% for each one of the diets, except for the hydrolyzate, which remained unaltered. Exhaustion, on the other hand, resulted in the reduction of the intestinal activity glutaminase for most of the diets (mean of ~30%). Assessment of the enzymes present in the intestinal lumen, the activities of three proteases, leucine-aminopeptidase, chymotrypsin and trypsin, were higher in the jejunal fraction, in comparison to the ileum. An apparent enzymatic inhibition of trypsin occurred in the jejunal fraction in the presence of casein. In order to verify the possibility of absorption of whole peptides, fresh intestinal fractions were infused with suspensions of each protein and incubated in physiological solution for two hours, at 37°C. After, such process the amino acid and peptide profiles were determined by chromatographic procedures. It was observed that a greater outflow amino acids occurred in the intestines sedentary-exhaust and trained group that were infused with the hydrolyzate, and in the sedentary and trained group that were infused with whey protein isolate. With regard to the effect of the different levels of physical activity, the animals that underwent training, fed with either of the diets, isolate or its hydrolyzate, had greater amino acid outflow than the sedentary animals. It is concluded that consumption of the hydrolyzate did not affect equally the activity of the three proteases, trypsin, chymotrypsin and leucine-aminopeptidase, noticing that a combination between training and the hydrolyzate caused a decrease of the activity of chymotrypsin, whereas the activity of glutaminase was clearly diminished by a combination between exhaustion and consumption of the hydrolyzate. Evidence has been presented showing that infusion of the hydrolyzate into the small intestine of the rat results in the passage of peptides from the interior to the exterior of the intestinal wall / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Marcelo Cristianini, Alline Artigiani Lima Tribst / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeiteJunior_BunoRicardodeCastro_M.pdf: 4205771 bytes, checksum: 2ccdbecbd8ae2dc92dd1978fbf86b48b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A homogeneização à alta pressão (HAP) é um processo capaz de alterar a conformação e funcionalidade de enzimas. Os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar a influência da HAP até 190 MPa nas atividades proteolítica e de coagulação do leite bem como na estabilidade de quatro enzimas coagulantes do leite, (ii) acompanhar o processo de coagulação por ensaios reológicos e (iii) avaliar o desenvolvimento dos géis por 24 horas por meio das análises de proteólise, sinérese, reologia e microscopia. As avaliações foram feitas comparando-se os resultados obtidos com as enzimas processadas e não processadas. O coalho de vitelo processado a 190 MPa apresentou redução de 52% na atividade proteolítica, aumento da taxa de coagulação do leite e gel formado mais consistente. A avaliação deste gel por 24h indicou a formação de uma rede proteica com menor proteólise, maior sinérese, maior consistência e menor porosidade. Após processamento a 150 MPa, o coalho de bovino adulto apresentou redução da atividade proteolítica, aumento da atividade e estabilidade de coagulação do leite, maior taxa de coagulação do leite e formação de gel com maior consistência. O gel se mostrou mais compacto, firme e com maior expulsão do soro da matriz proteica nas 24h em que foi avaliado. A protease fúngica do Rhizomucor miehei foi a enzima mais resistente ao processo de HAP, sofrendo mínima ou nenhuma alteração na atividade proteolítica e de coagulação do leite quando processada até 190 MPa em diferentes concentrações e em múltiplos processos consecutivos. Entretanto, na avaliação reológica da coagulação do leite utilizando-se a protease fúngica homogeneizada a 190 MPa por até 3 ciclos ou quando homogeneizada a 190 MPa em soluções com concetração de 20 % foi observado aumento da consistência do gel. Para pepsina suína, as alterações na atividade proteolítica e de coagulação do leite só foram observadas durante a estocagem, com redução na atividade proteolítica e um aumento na atividade de coagulação do leite para enzima processada a 150 MPa. No entanto, esta enzima processada promoveu uma coagulação do leite mais rápida formando um gel mais consistente, mesmo imediatamente após o processamento por HAP. Durante a observação deste gel por 24h, este se mostrou mais compacto, firme, menos poroso e com maior liberação de soro da matriz proteica. De uma forma geral foi possível concluir que as maiores pressões aplicadas (150 MPa e 190 MPa) afetaram positivamente as enzimas avaliadas, com redução da atividade proteolítica inespecífica e aumento da atividade de coagulação de leite, com consequente formação de géis com menores níveis de proteólise, o que favorece a manutenção da rede proteica rígida, firme e coesa. Desta forma, conclui-se que a HAP é um processo promissor que pode ser aplicado como uma tecnologia para melhorar as características hidrolíticas das enzimas coagulantes do leite, especialmente quando se deseja diminuir atividade proteolítica e aumentar sua atividade de coagulação do leite. Além disso, a menor proteólise no gel pode resultar numa extensão da vida de prateleira de queijos frescos, por, possivelmente, reduzir a formação de compostos de sabor indesejável / Abstract: High pressure homogenization (HPH) is a process that can alter the conformation and functionality of enzymes. The objectives of this study were: (i) evaluate the influence of HPH up to 190 MPa on the proteolytic and milk-clotting activities and stability of four milk-clotting enzymes, (ii) monitor the coagulation process by rheological assays and (iii) evaluate the gel development for 24 hours analyzing proteolysis, syneresis, rheological and microstructural behavior. The evaluations were performed by comparing the results between the processed and non-processed enzymes. The calf rennet processed at 190 MPa decreased 52 % its proteolytic activity, increased the rate of milk-clotting and a more consistent gel was formed. The evaluation of the gel for 24 hours indicated the formation of a protein network with lower proteolysis, higher syneresis, higher consistency and lower porosity. After processing at 150 MPa adult bovine rennet showed a reduction proteolytic activity, increase activity and stability of milk-clotting, higher milk-clotting rate and formed more consistent gels. This gel was more compact, firm and higher whey separation of protein matrix during the 24 hours of evaluation. The fungal protease from Rhizomucor miehei was the most resistant enzyme to the HPH process, showing minimal or no change in proteolytic activity and milk coagulation when processed up to 190 MPa at different concentrations and multiple consecutive processes. However, in the rheological evaluation of milk coagulation using fungal protease homogenized to 190 MPa for up 3 cycles or when homogenized in a solution with a concentration of 20% observed increase in the consistency of the gel. For porcine pepsin, changes on proteolytic activity and milk coagulation were only observed during storage, with reduction of proteolytic activity and an increase on the milk-clotting activity for the enzyme processed at 150 MPa. However, this enzyme promoted a faster coagulation of milk forming more consistent gel immediately after the processing by HPH. During the observation of this gel for 24 hours, this was more compact, firm, less porous and more release of whey of the protein matrix. Overall it was concluded that the highest applied pressures (150 MPa and 190 MPa) positively affected the enzymes with reduced nonspecific proteolytic activity and increased milk-clotting activity, with consequent formation of gels with lower levels of proteolysis, which favors the maintenance of a network of protein rigid, firm and cohesive. Thus, it is concluded that HPH is a promising process that can be applied as a technology to improve the hydrolytic characteristics of milk coagulating enzymes, especially to reduce proteolytic activity and increase the milk-clotting activity. Furthermore, the lower proteolysis in the gel may result in an extension of the shelf life of fresh cheese, by possibly reducing the formation of bitterness flavor / Mestrado / Tecnologia de Alimentos / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-09T18:04:23Z No. of bitstreams: 1 andre_b_veloso_ioc_bp_0047_2011.pdf: 4592043 bytes, checksum: a2b54a8751c7c9a32fe93ed74e1392a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-09T18:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andre_b_veloso_ioc_bp_0047_2011.pdf: 4592043 bytes, checksum: a2b54a8751c7c9a32fe93ed74e1392a6 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPERJ / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / No presente trabalho, as atividades proteolíticas de extratos totais das fases pré-imaginais (ovos, larvas e pupa) e de imagos (machos e fêmeas), de Cx. quinquefasciatus foram caracterizadas por enzimografia em uma dimensão. Adicionalmente, o perfil proteolítico dos órgãos internos dos adultos (intestino e gônadas) foi analisado. Ao se comparar o perfil proteolítico das distintas fases evolutivas, observou-se que esses perfis apresentam diferenças qualitativas e quantitativas na expressão de peptidases. As atividades proteolíticas de todos os estágios do inseto são devidas, principalmente, a serinopeptidases do tipo tripsina, com atividades ótimas na faixa de pH alcalino. As tripsinas ativas dos quatro estádios larvais apresentam ampla estabilidade térmica, sendo ativas entre 25 °C – 65 °C, com atividade ótima entre 37 °C – 50 °C.. O perfil proteolítico dos imagos revelou que a expressão de algumas peptidases do tipo tripsina é sexo-específica e órgão-específica, sendo o perfil proteolítico das fêmeas mais complexo em número e intensidade quando ao perfil dos machos. Finalmente, o primeiro mapa proteômico parcial do intestino de fêmeas de Cx. quinquefasciatus foi obtido por eletroforese bidimensional e as proteínas foram identificadas por espectrometria de massas. / In this work, the proteolytic activities from total extracts of pre-imaginal stages (eggs, larvae and pupa) and adults (male and female) of peptidases of Cx. quinquefasciatus were characterized by one-dimensional zymography. In addition, the proteolytic profile from specific tissues such as gut and gonads was analyzed. Comparison of the proteolytic profiles from all life cycle stages revealed several quali- and quantitative differences in the peptidase expression. The proteolytic activities from both pre-imaginal and imaginal stages are mostly due to trypsin-like serine peptidases which display optimal activities at alkaline pH. The proteolytic enzymes of the four larval stages exhibited a broad thermal stability, showing activities in a range of 25 °C – 65 °C, with optimal activity between 37 °C – 50 °C. The proteolytic profile from imaginal stages revealed that the expression of some peptidase isoforms is sex-specific and tissue-specific. In addition, it was observed that the proteolytic profile from females is more complex, both in number of activities and in intensity levels, than that observed in males. Finally, it is reported here the first proteomic map of Cx. quinquefasciatus female gut obtained by two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry analysis.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:12Z : No. of bitstreams: 1 Publico-12837a.pdf: 1258726 bytes, checksum: a7e0f280ec3b88f2f775c2b325704cd7 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:12Z : No. of bitstreams: 2 Publico-12837a.pdf: 1258726 bytes, checksum: a7e0f280ec3b88f2f775c2b325704cd7 (MD5) Publico-12837b.pdf: 2043061 bytes, checksum: 4edc37b57c73112ae7353868a78233ca (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:12Z : No. of bitstreams: 3 Publico-12837a.pdf: 1258726 bytes, checksum: a7e0f280ec3b88f2f775c2b325704cd7 (MD5) Publico-12837b.pdf: 2043061 bytes, checksum: 4edc37b57c73112ae7353868a78233ca (MD5) Publico-12837c.pdf: 1773766 bytes, checksum: 56addbd5601cb4e7336afb640ed56fe8 (MD5) / Objetivo: O prolapso de órgãos pélvicos (POP) resulta da falha na sustentação do assoalho pélvico, e anormalidades do tecido conjuntivo podem estar envolvidas na etiologia e/ou na progressão da disfunção. Analisar-se-á a expressão diferencial de genes e de proteínas que participam da biossíntese do colágeno e da elastina: lisil oxidases (LOXs), fibulina-5, fibrilinas-1 e -2 e pró-colágeno C proteinase (PCP/BMP1), no tecido vaginal de mulheres sem e com POP acentuado consoante seu estado hormonal. Casuística e Métodos: Durante a histerectomia total, biópsias de parede vaginal anterior foram obtidas de mulheres caucasianas na pré-menopausa (fase proliferativa do ciclo menstrual) e na pós-menopausa com POP acentuado (POPQ estadio III e IV), e de controles assintomáticas (POPQ 0). RNAm e proteínas totais foram extraídos usando Trizol e RIPA Buffer, e os genes e proteínas de interesse quantificados por RT-PCR em tempo real e Imunobloting, respectivamente. As seguintes análises comparativas foram realizadas: (1) expressão dos genes e das proteínas da família LOX (LOX e LOXL1-4), fibulina-5 e fibrilinas- 1 e -2 em pacientes na pré-menopausa com e sem POP; (2) expressão do gene e da proteína PCP/BMP1 em pacientes na pré- e pós-menopausa com POP, e respectivos controles. Os testes de Wilcoxon signed-rank e Fisher foram usados para as análises estatísticas (p<0.05). Resultados: Obtivemos amostras de 15 pacientes e 11 controles na pré-menopausa para o estudo (1), e 39 pacientes na pré-menopausa (POP=23 e Controle=16) e 18 na pósmenopausa (POP=13 e Controle=5) para o estudo (2). A partir das análises, observamos (1) diminuição significativa na expressão dos genes LOX, LOXL1 e LOXL3, bem como nas proteínas LOX e LOXL3 no tecido vaginal de pacientes POP na pré-menopausa comparadas com mulheres assintomáticas (p<0.05); (2) hipoexpressão do gene PCP/BMP1 nos tecidos vaginais de mulheres com POP acentuado comparadas com controles, tanto na prémenopausa como na pós-menopausa (ambos p=0.01); redução significativa das isoformas 130kDa, 92,5kDa e 82,5kDa da PCP/BMP1 no tecido vaginal de pacientes na pósmenopausa (p=0.01), bem como hiperexpressão da isoforma 130kDa nas mulheres com POP acentuado na pré-menopausa (p=0.009), comparadas com as respectivas controles. Conclusão: As expressões das enzimas LOXs e pró-colágeno C proteinase estão alteradas no tecido vaginal de mulheres com POP, e são moduladas pelo estado hormonal. A alteração na regulação destas enzimas, envolvidas na biossíntese da matriz extracelular, pode contribuir para deficiente síntese do tecido conjuntivo e do suporte vaginal, e estar envolvida no desenvolvimento do POP. / Objective: Pelvic organ prolapse (POP) results from the failure of pelvic floor support, and connective tissue abnormalities may be involved in the etiology and/or progression of the dysfunction. We aimed to analyze the differential expression of genes and proteins related to the collagen and elastin biogenesis: lysyl oxidases (LOXs), fibulin-5, fibrillin -1 and -2, and procollagen C proteinase (PCP/BMP1) in vaginal tissue of women without and with advanced POP controlled by hormonal status. Materials and Methods: During total hysterectomy, anterior vaginal wall biopsies were obtained from Caucasian premenopausal women (proliferative phase of menstrual cycle) and postmenopausal women with severe POP (POPQ stage III and IV) and asymptomatic controls (POPQ 0). Total mRNA and protein were extracted using Trizol and RIPA buffer, and the genes and proteins of interest were quantified by real-time RT-PCR and Immunoblotting, respectively. The following analysis were performed: (1) expression of LOX family genes and proteins (LOX and LOXL1-4), fibulin-5, fibrillin-1 and -2 in premenopausal women with and without POP; (2) PCP/BMP1 gene and protein expression in vaginal tissue of pre- and postmenopausal POP women, and respective controls. Wilcoxon signed-rank and Fisher tests were used for statistical analysis (p<0.05). Results: Samples from 15 premenopausal patients and 11 controls were obtained for study (1); 39 premenopausal (POP=23 and Control=16) and 18 postmenopausal women samples (POP=13 and Control=5) for study (2). We observed: (1) significant decrease in expression of LOX, LOXL1 and LOXL3 genes, as well as LOX and LOXL3 proteins in vaginal tissue of premenopausal POP patients compared with asymptomatic women (p<0.05); (2) PCP/BMP1 gene downregulation in the vagina of women with severe POP compared with controls, in both premenopausal and postmenopausal phase (both p=0.01); significant reduction of 130 kDa, 92.5 kDa and 82.5 kDa PCP/BMP1 isoforms in vaginal tissue of postmenopausal patients (p=0.01), and 130 kDa isoform upregulation in premenopausal women with severe POP (p=0.009), compared with their respective controls. Conclusion: The expression of LOXs enzymes and PCP/BMP1 are altered in vaginal tissue of women with severe POP, and are modulated by hormonal status. Dysregulation of these enzymes involved in the extracellular matrix biogenesis may contribute to impaired tissue and vaginal support, and may be involved in POP development. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações